JP3540503B2 - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3540503B2 JP3540503B2 JP9700596A JP9700596A JP3540503B2 JP 3540503 B2 JP3540503 B2 JP 3540503B2 JP 9700596 A JP9700596 A JP 9700596A JP 9700596 A JP9700596 A JP 9700596A JP 3540503 B2 JP3540503 B2 JP 3540503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoresist film
- film
- light
- positive
- negative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はパターン形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体装置などの製造中、例えば電極を形成する工程において、ウェットエッチング処理を用いる場合、電極金属の不所望なオーバエッチングにより、電極サイズや形状が変化する恐れがあるため、通常、電極を形成する工程などでは、リフトオフ技術が用いられる。
【0003】
図3は、従来のリフトオフ技術に用いられるパターン形成方法の一例を示す図である。
【0004】
まず、図3(a)に示すように、半導体結晶体51の上面上にフォトレジストやポリイミド等の高分子材料膜52を形成した後、AlやAu等の金属膜53を真空蒸着技術を用いて形成し、この金属膜53にフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて開口53a形成する。
【0005】
次に、図3(b)に示すように、前記開口53aを有する金属膜53をマスクとして酸素プラズマエッチング技術等により前記高分子材料膜52をサイドエッチングするようにエッチング除去し、オーバーハング部54aを有するパターン54を形成する。
【0006】
その後、図示しないが、上記パータン54を介して前記半導体結晶体51上にAuなどの電極等の材料としての金属膜を真空蒸着技術を用いて形成した後、前記パターン54を除去して所定形状の電極等を作製する。
【0007】
次に、図4は、従来のリフトオフ技術に用いられるパターン形成方法の他の一例を示す図である。
【0008】
まず、図4(a)に示すように、半導体結晶体61の上面上にキノンジアジド系ポジ型フォトレジスト膜62を用いて形成した後、フォトマスク63を介して紫外線を露光する。
【0009】
次に、図4(b)に示すように、熱処理やモノクロロベンゼン処理を行って未露光部分の表面近傍を現像液に対して耐性が向上した耐性向上部分64に変質させる。
【0010】
その後、図4(c)に示すように、前記フォトレジスト膜62を現像処理して、オーバーハング部65aを有するパターン65を形成する。
【0011】
しかる後、図3に示す従来例と同様に、パターン64を用いて所定形状の電極等を作製する。
【0012】
更に、図5に従来のリフトオフ技術に用いられるパターン形成方法の他の一例を示す。
【0013】
まず、図5(a)に示すように、半導体結晶体71の上面上に紫外線に感度を有する第1のポジ型フォトレジスト膜72、遠紫外線に感度を有する第2のポジ型フォトレジスト膜73をこの順序に形成する。
【0014】
次に、図5(b)に示すように、例えば波長250nmmの遠紫外線光を用いたフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により、第2のポジ型フォトレジスト膜73に開口73aを形成する。
【0015】
その後、図5(c)に示すように、前記開口73aを有する第2のポジ型フォトレジスト膜73をマスクとして第1のポジ型フォトレジスト膜72に例えば波長480nmの紫外線光を露光し、この第1のポジ型フォトレジスト膜72をサイドエッチングするように現像除去してオーバーハング部74aを有するパターン74を形成する。
【0016】
しかる後、図3に示す従来例と同様に、パターン74を用いて所定形状の電極等を作製する。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図3に示す従来例の場合には、オーバハング部54aを構成する金属膜53の膜厚やこの金属膜53の開口53aを精度よく形成することが困難であり、よって、電極等の金属膜を所定形状にすることが困難であるといった問題の他、製造工程が繁雑であるといった問題があった。
【0018】
また、図4に示す従来例の場合には、熱処理やモノクロロベンゼン処理による耐性向上部分作製の再現性が低い他、耐性向上部分からなるオーバハング部65aは薄く、熱容量が極めて小さいため、この部分は熱変形しやすく、従って、電極等の金属膜を所定形状にすることが困難であるといった問題があった。
【0019】
そして、図5に示す従来例の場合には、紫外線と遠紫外線の2種類の露光光が必要であるため、製造工程が繁雑であるといった問題がある他、遠紫外線に感度を有する第2のレジスト膜73は紫外線の遮蔽効果が低いため、第2のレジスト膜73をマスクとして第1のレジスト膜72に紫外線を露光し、現像して形成されるオーバハング部74aを所定形状に制御することが困難であるといった問題があった。
【0020】
本発明は上述の問題点を鑑み成されたものであり、簡単で精度の高いフォトレジストパターンの形成方法を提供することが目的である。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターン形成方法は、材料体上にポジ型フォトレジスト膜及び合成ゴム系材料からなるネガ型フォトレジスト膜をこの順序で形成する工程と、前記ネガ型フォトレジスト膜の所定部分に該ネガ型フォトレジスト膜感光用光としての紫外線光を照射する工程と、前記ネガ型フォトレジスト膜を選択的に現像除去して所定形状にパターン化する工程と、前記パターン化したネガ型フォトレジスト膜をマスクとし、前記ポジ型フォトレジスト膜に該ポジ型フォトレジスト膜感光用光として、前記ネガ型フォトレジスト膜感光用光と同じ波長であり、且つ前記ネガ型フォトレジスト膜が遮蔽する効果のある紫外線光を照射する工程と、前記ポジ型フォトレジスト膜を選択的に現像除去することによりオーバーハング部を有するレジストパターンを形成する工程と、を有することを特徴とする。なお、材料体としては、半導体基板や半導体層が積層された半導体基板等に限らず、ガラス板など種々のものに適用できる。
【0022】
本発明は、オーバーハング部を有するパターンがレジストにより形成されるので、一般的なフォトリソグラフィ技術等により簡単に作製できると共に、レジストは金属に比べて選択的にエッチングできるので、不所望なサイドエッチングを抑制可能である。
【0023】
しかも、ポジ型フォトレジスト膜上のポジ型とは逆タイプのネガ型フォトレジスト膜は、ポジ型フォトレジスト膜感光用光を遮蔽する効果があるので、ポジ型フォトレジスト膜の所定部分に精度よく露光でき、よって、この露光部分を精度よく現像除去できる。
【0024】
また、ネガ型フォトレジスト膜は、変質させて耐性向上部分を作製する従来例に比べて、オーバーハング部の厚みを大きくできるので、レジストパターンを介して電極等の金属膜を形成する際に、このレジストパターンのオーバーハング部に供与される不所望な熱によるオーバーハング部の変形を抑制できる。
【0025】
従って、本発明は、簡単で精度の高いフォトレジストパターンの形成方法を提供できる。
【0026】
加えて、本発明は、ポジ型、ネガ型フォトレジスト膜感光用光に同一波長を有する光を用いることも可能であり、更に製造工程を簡単化することもできる。
【0027】
特に、前記パターン化したネガ型フォトレジスト膜は、前記ポジ型フォトレジスト膜感光用光を30%以上遮蔽することを特徴とする。
【0028】
この場合、ポジ型フォトレジスト膜を露光する際、前記30%以上遮蔽するパターン化したネガ型フォトレジスト膜は良好なマスクとして機能するので、好ましい。
【0029】
更に、前記ネガ型フォトレジスト膜感光用光と、前記ポジ型フォトレジスト膜感光用光は、同一光源からの同一波長域の光であることを特徴とする。
【0030】
この場合、ネガ型、ポジ型フォトレジスト膜に対して同一光源からの同一波長域の光を用いることができるので、簡単な装置で且つ簡単な製造工程でパターンが形成できる。
【0031】
特に、前記ネガ型フォトレジスト膜は合成ゴム系材料からなることを特徴とする。
【0032】
この合成ゴム系材料からなるネガ型フォトレジスト膜は、熱的に安定であると共に、感光用光としての例えば紫外線光を50%以上カット可能である。従って、不所望な熱によるオーバーハング部の変形を良好に抑制できると共に、ポジ型フォトレジスト膜感光用光に対するマスクとして良好に機能するので、この合成ゴム系材料からなるネガ型フォトレジスト膜が好ましい。
【0033】
特に、紫外線光に対して、合成ゴム系材料からなるネガ型フォトレジスト膜の遮蔽率はその膜厚に略比例して大きくなり、この膜厚設定によって容易に十分なカットができるので、感光用光としては紫外線光が好ましい。
【0034】
更に、前記ポジ型フォトレジスト膜はキノンジアジド系材料からなることを特徴とする。
【0035】
このキノンジアジド系材料からなるポジ型フォトレジスト膜は、特殊な除去液を使用せずとも、メチルアルコールなどのアルコールやアセトンなどの有機溶剤により容易に除去できるので、リフトオフ工程が簡単に行え、好ましい。
【0036】
なお、本発明に係るパターン形成方法を用いたリフトオフ技術は、電界効果型トランジスタなどのソース、ドレイン電極形成など半導体素子の電極形成工程の他、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの絶縁膜の選択形成工程、半導体基板上の配線形成工程などの種々の工程に利用できる。
【0037】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態であるパターン形成方法を用いたリフトオフ工程を図1用いて詳細に説明する。
【0038】
まず、図1(a)に示すように、GaAs半導体基板等の半導体結晶体(材料体)1の主面上に、ポジ型フォトレジストとしてのキノンジアジド系フォトレジスト、本形態では商品名OFPR8600(東京応化株式会社製)をスピンコート法により塗布した後、110℃で40分間ベーキングして膜厚1.5μmの第1のフォトレジスト膜2を作製する。
【0039】
次に、図1(b)に示すように、上記第1のフォトレジスト膜2上に、ネガ型フォトレジストとしての合成ゴム系フォトレジスト、本形態では商品名Waycoat[ウエイコート](COG Microelectronic Materials Inc.製)をスピンコート法により塗布した後、80℃で20分間ベーキングして膜厚0.8μmの第2のフォトレジスト膜3を作製する。
【0040】
続いて、図1(c)に示すように、図示しないフォトマスクを介して第2のフォトレジスト膜感光用光としての波長480nmの紫外線光を光量10mW、時間15秒の条件で第2のフォトレジスト膜3上に照射した後(フォトリソグラフ工程後)、第2のレジスト膜用専用現像液で現像処理して前記非照射部分を除去することにより第2のフォトレジスト膜3を上面矩形状にパターン化する。
【0041】
その後、図1(d)に示すように、前記パターン化した第2のフォトレジスト膜3をマスクとして、前記第1のフォトレジスト膜2に第1のフォトレジスト膜感光用光として先と同じ波長480nmの紫外線光を第2のレジスト膜3下の第1のレジスト膜2に回折作用により所定量回り込むように光量10mW、時間100秒照射した後、第1のレジスト膜用専用現像液で液温度25℃で60秒間現像処理して照射部分を除去することにより、材料体1の表面を露出させると共に、第1のフォトレジスト膜2を第2のフォトレジスト膜3より上面積が小さくなるように形成する。この結果、第1、第2のフォトレジスト膜2、3からなるレジストパターン4は、オーバハング部4aとなる第1のフォトレジスト膜2からの第2のフォトレジスト膜3の突出部を有することとなる。
【0042】
続いて、図1(e)に示すように、前記レジストパターン4を介した状態で、前記基板1上に該基板に対して略垂直方向から電極金属膜5を被着形成する。尚、本形態では、電極金属膜5として、膜厚0.1μmのAuGe合金膜、膜厚0.01μmのNi膜、及び膜厚1μmのAu膜をこの順序で真空蒸着法により形成した。
【0043】
その後、図1(f)に示すように、第1のレジスト膜除去液、例えば本形態ではアセトンにより、第1のレジスト膜2を除去して、所定形状の電極6を形成する。
【0044】
この方法では、高精度な所定形状の電極6が形成できる。
【0045】
次に、本発明の他の実施の形態であるパターン形成方法を用いたリフトオフ技術方法を図2を用いて詳細に説明する。
【0046】
まず、図2(a)に示すように、GaAs半導体基板等の半導体結晶体(材料体)11の主面上に、ポジ型フォトレジストとしてのキノンジアジド系フォトレジスト、本形態では商品名AZ1350J(SHIPLEY社製)をスピンコート法により塗布した後、110℃で40分間ベーキングして膜厚1.5μmの第1のフォトレジスト膜12を作製する。
【0047】
次に、図2(b)に示すように、上記第1のフォトレジスト膜12上に、ネガ型フォトレジストとしての合成ゴム系フォトレジスト、本形態ではOMR85(東京応化株式会社製)をスピンコート法により塗布した後、95℃で30分間ベーキングして膜厚0.8μmの第2のフォトレジスト膜13を作製する。
【0048】
続いて、図2(c)に示すように、図示しないフォトマスクを介して第2のフォトレジスト膜感光用光としての波長480nmの紫外線光を光量10mW、時間5秒の条件で第2のフォトレジスト膜13上に照射した後(フォトリソグラフィ工程後)、現像処理して前記非照射部分を除去することにより第2のフォトレジスト膜13を開口13aを有するパターン形状にパターン化する。
【0049】
その後、図2(d)に示すように、前記パターン化した第2のフォトレジスト膜13をマスクとして、前記第1のフォトレジスト膜12に第1のフォトレジスト膜感光用光として先と同じ波長480nmの紫外線光を第2のレジスト膜13下の第1のレジスト膜12に回折作用により所定量回り込むように光量10mW、時間50秒照射した後、第1のレジスト膜用専用現像液で液温度25℃で40秒間、現像処理して照射部分を除去することにより、材料体11の上面を露出させると共に、第2のフォトレジスト膜13が第1のフォトレジスト膜12より突き出るように形成する。この結果、第1、第2のフォトレジスト膜12、13からなるレジストパターン14は、オーバハング部14aとなる第1のフォトレジスト膜12からの第2のフォトレジスト膜13の突出部を有することとなる。
【0050】
続いて、図2(e)に示すように、前記レジストパターン14を介した状態で、前記基板11上に該基板に対して略垂直方向から電極金属膜15を被着形成する。尚、本形態では、電極金属膜15として、膜厚0.1μmのAuZn合金膜及び膜厚1μmのAu膜をこの順序で真空蒸着法により形成した。
【0051】
その後、図2(f)に示すように、第1のレジスト膜除去液、例えば本形態ではアセトンを用いて、第1のレジスト膜12を除去することにより、所定形状の電極16を形成する。
【0052】
この方法では、高精度な所定形状の電極16が形成できる。
【0053】
尚、上記各実施形態に限らず、上記OFPR8600と上記MR85を組み合わせてもよく、また上記AZ1350Jと上記Waycaotを組み合わせてもよく、更には、上記OFPR8600、上記AZ1350Jの現像液としては、専用現像液でなくともよく、例えばイソプロピルアルコールでもよい。勿論、本発明は上述のフォトレジストや除去液等に限らず、適宜種々のものが適用できる。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単で精度の高いフォトレジストパターンの形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態であるパターン形成方法を用いたリフトオフ工程図である。
【図2】本発明の他の実施の形態であるパターン形成方法を用いたリフトオフ工程図である。
【図3】従来のパターン形成工程図である。
【図4】他の従来のパターン形成工程図である。
【図5】他の従来のパターン形成工程図である。
【符号の説明】
1、11 材料体
2、12 第1のレジスト膜(ポジ型フォトレジスト膜)
3、13 第2のレジスト膜(ネガ型フォトレジスト膜)
4a、14a オーバハング部
4、14 パターン
Claims (4)
- 材料体上にポジ型フォトレジスト膜及び合成ゴム系材料からなるネガ型フォトレジスト膜をこの順序で形成する工程と、前記ネガ型フォトレジスト膜の所定部分に該ネガ型フォトレジスト膜感光用光としての紫外線光を照射する工程と、前記ネガ型フォトレジスト膜を選択的に現像除去して所定形状にパターン化する工程と、前記パターン化したネガ型フォトレジスト膜をマスクとし、前記ポジ型フォトレジスト膜に該ポジ型フォトレジスト膜感光用光として、前記ネガ型フォトレジスト膜感光用光と同じ波長であり、且つ前記ネガ型フォトレジスト膜が遮蔽する効果のある紫外線光を照射する工程と、前記ポジ型フォトレジスト膜を選択的に現像除去することによりオーバーハング部を有するレジストパターンを形成する工程と、を有することを特徴とするパターン形成方法。
- 前記パターン化したネガ型フォトレジスト膜は、前記ポジ型フォトレジスト膜感光用光を30%以上遮蔽することを特徴とする請求項1記載のパターン形成方法。
- 前記ネガ型フォトレジスト膜感光用光と、前記ポジ型フォトレジスト膜感光用光は、同一光源からの光であることを特徴とする請求項1、又は2記載のパターン形成方法。
- 前記ポジ型フォトレジスト膜はキノンジアジド系材料からなることを特徴とする請求項1、2、又は3記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9700596A JP3540503B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9700596A JP3540503B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | パターン形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09283414A JPH09283414A (ja) | 1997-10-31 |
JP3540503B2 true JP3540503B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=14180138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9700596A Expired - Fee Related JP3540503B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3540503B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE516194C2 (sv) * | 2000-04-18 | 2001-12-03 | Obducat Ab | Substrat för samt process vid tillverkning av strukturer |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP9700596A patent/JP3540503B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09283414A (ja) | 1997-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3051817B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3540503B2 (ja) | パターン形成方法 | |
JPH06267843A (ja) | パターン形成方法 | |
JPH10150027A (ja) | 半導体装置の微細レジストパターンの形成方法 | |
TW449799B (en) | Method of manufacturing a semiconductor device having a fine pattern, and semiconductor device manufactured thereby | |
JPH022175A (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
JP2712407B2 (ja) | 2層フォトレジストを用いた微細パターンの形成方法 | |
JP3398603B2 (ja) | レジストパターンの形成方法及び半導体装置の製造方法 | |
JPH06151351A (ja) | 電極形成方法 | |
JPS6040184B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3243904B2 (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
KR0126878B1 (ko) | 크롬마스크를 이용한 하프-톤 마스크 제작방법 | |
JPS5950053B2 (ja) | 写真蝕刻方法 | |
JPS646448B2 (ja) | ||
TW202143295A (zh) | 圖案化方法 | |
JPH06140296A (ja) | パターン形成方法 | |
KR960000184B1 (ko) | 자동 배치형 위상반전마스크 제조 방법 | |
KR100928513B1 (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
JP3120132B2 (ja) | パターン形成方法 | |
JPH04345162A (ja) | マスクおよびその製造方法 | |
JPS62250674A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0540343A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS6149423A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH01126606A (ja) | 回折格子の製造方法 | |
JPH07142323A (ja) | レジストパターン形成法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040325 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090402 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100402 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110402 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120402 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |